KR100322618B1 - Method and apparatus for generating digital moving pictures - Google Patents

Method and apparatus for generating digital moving pictures Download PDF

Info

Publication number
KR100322618B1
KR100322618B1 KR1020000006815A KR20000006815A KR100322618B1 KR 100322618 B1 KR100322618 B1 KR 100322618B1 KR 1020000006815 A KR1020000006815 A KR 1020000006815A KR 20000006815 A KR20000006815 A KR 20000006815A KR 100322618 B1 KR100322618 B1 KR 100322618B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
moving picture
image
background
movement
Prior art date
Application number
KR1020000006815A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010081411A (en
Inventor
호요성
안정환
Original Assignee
김효근
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김효근, 광주과학기술원 filed Critical 김효근
Priority to KR1020000006815A priority Critical patent/KR100322618B1/en
Publication of KR20010081411A publication Critical patent/KR20010081411A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100322618B1 publication Critical patent/KR100322618B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/144Movement detection
    • H04N5/145Movement estimation

Abstract

본 발명은 애니메이션의 원화를 제작하는 과정에서 영상 인식 및 처리 기술을 이용하여 원화 사이의 객체 움직임을 예측하고 그로 인해 제작자의 요구에 대응하는 동화를 자동으로 생성할 수 있는 디지털 동화 생성 방법 및 장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 다양한 형태로 입력되는 영상을 영상분할(Segmentation) 기법을 사용하여 원화로부터 배경 화면과 객체를 분리하는 배경/객체 분리 블록; 배경/객체 분리 블록에 의해 분리된 배경 화면을 저장하기 위한 배경 저장 메모리 블록; 배경/객체 분리 블록으로부터 분리된 객체에 대한 색/명암의 변화와 움직임에 의거하여 각기 관련된 부분을 그룹핑하는 그룹핑 블록; 객체의 인식 및 그룹핑 과정이 완료되면, 객체의 움직임에 대해 수학적으로 모델링하는 모델링 블록; 원화 사이에 삽입할 동화를 생성하여 삽입하기 위한 동화 생성 및 보간 블록; 동화 생성 및 보간 블록에 의해 보간된 동화와 배경 저장 메모리 블록에 저장된 배경 화면을 합성하여 전체 영상 화면을 출력하는 영상 합성 블록; 외부 조작신호 입력 수단을 통해 사용자로부터 입력되는 조작신호에 의거하여 그룹핑 블록 및 모델링 블록, 동화 생성 및 보간 블록의 동작을 제어하기 위한 각종 제어신호를 발생하는 제어 블록을 포함하므로써, 컴퓨터를 이용한 애니메이션 제작 과정에서 소요되는 시간 및 경비를 획기적으로 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The present invention provides a digital moving picture generation method and apparatus for predicting object movement between original pictures using image recognition and processing techniques in the process of producing original animations, and thereby automatically generating a moving picture corresponding to the request of the producer. To this end, the present invention, the background / object separation block for separating the background image and the object from the original image using a segmentation technique for the image input in various forms; A background storage memory block for storing a background screen separated by a background / object separation block; A grouping block for grouping related parts on the basis of change and movement of color / contrast for the object separated from the background / object separation block; A modeling block for mathematically modeling the movement of the object when the object recognition and grouping process is completed; A moving picture generation and interpolation block for generating and inserting a moving picture to be inserted between original pictures; An image synthesizing block for synthesizing the moving image interpolated by the moving image generation and interpolation block and the background screen stored in the background storage memory block and outputting the entire image screen; Production of animation using a computer by including a control block for generating various control signals for controlling the operation of the grouping block and modeling block, the moving picture generation and the interpolation block based on the operation signal input from the user through the external operation signal input means. This can dramatically reduce the time and cost of the process.

Description

디지털 동화 생성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING DIGITAL MOVING PICTURES}METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING DIGITAL MOVING PICTURES

본 발명은 디지털 동화 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원화 사이의 객체 움직임을 예측하여 사용자의 요구에 맞게 동화를 자동으로 생성하여 디스플레이할 수 있는 디지털 동화 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital moving picture generating apparatus, and more particularly, to a digital moving picture generating method and apparatus capable of automatically generating and displaying moving pictures according to a user's request by predicting object movement between original pictures.

일반적으로, 동화란 원화와 채색 사이의 과정을 나타내는 것으로, 원화가 각 장면의 연결 고리를 위한 움직임의 정점을 묘사한다면, 동화는 그 정점과 정점들 사이를 보다 세밀하게 연결시키면서 원화가 추구하는 움직임을 보완하여 완성하는 것을 의미한다. 즉, 동화 과정이란 원화와 원화 사이를 나누어주고, 동작의 정점 사이를 메꾸는 과정이라 할 수 있다.In general, a fairy tale represents a process between original painting and coloring, and if the original depicts a vertex of movement for each scene's linkage, the fairy tale complements the movement that the original seeks, with more detailed connection between the vertices and the vertices. It means to complete. In other words, the process of assimilation is a process of dividing the original and the original picture and bridging the vertices of the motion.

한편, 최근 들어 컴퓨터 그래픽 기술을 응용한 이차원 또는 삼차원 애니메이션 영화 제작 산업이 활성화되고 있다. 이러한 애니메이션 제작 과정은 급속도로 발전한 컴퓨터 처리 기술을 이용하여 예술 작품을 만드는 복합 작업이다.On the other hand, in recent years, two-dimensional or three-dimensional animation film production industry using computer graphics technology has been activated. This animation production process is a complex work of creating a work of art using rapidly developed computer processing technology.

그리고, 이러한 애니메이션 제작 과정은 대부분 대본의 스토리 전개에 따라 작품의 캐릭터를 중심으로 원화를 먼저 만들고, 원화들 사이의 동화를 만들어 삽입한 다음 각 화면의 셀 들을 채색하고 이것에 배경과 음향을 혼합하여 최종적인 작품을 완성하게 된다.And most of the animation production process is based on the story development of the script, the original picture is first created around the characters of the work, the fairy tale between the original pictures is created and inserted, the cells of each screen are colored, and the background and sound are mixed with it. The final work is completed.

이러한 애니메이션 제작 과정에서 상술한 원화의 제작은 일반적으로 사람의 수작업으로 진행되었기 때문에 많은 시간과 인력이 요구되는 비경제적인 문제점이 있었다.In the animation production process, the above-described production of the original picture was generally performed by human hand, and thus there was an uneconomical problem requiring much time and manpower.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 애니메이션의 원화를 제작하는 과정에서 영상 인식 및 처리 기술을 이용하여 원화 사이의 객체 움직임을 예측하고 그로 인해 제작자의 요구에 대응하는 동화를 자동으로 생성할 수 있는 디지털 동화 생성 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, using the image recognition and processing techniques in the process of producing the original animation to predict the movement of the object between the original painting and thereby to correspond to the needs of the producer It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for generating a digital moving picture which can automatically generate the.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명은, 디지털 동화 자동 발생 장치에 있어서, 다양한 형태로 입력되는 영상을 영상분할(Segmentation) 기법을 사용하여 원화로부터 배경 화면과 객체를 분리하는 배경/객체 분리 블록; 상기 배경/객체 분리 블록에 의해 분리된 상기 배경 화면을 저장하기 위한 배경 저장 메모리 블록; 상기 배경/객체 분리 블록으로부터 분리된 상기 객체에 대한 색/명암의 변화와 움직임에 의거하여 각기 관련된 부분을 그룹핑하는 그룹핑 블록; 상기 객체의 인식 및 그룹핑 과정이 완료되면, 상기 객체의 움직임을 수학적으로 모델링하는 모델링 블록; 상기 원화 사이에 삽입할 동화를 생성하여 삽입하기 위한 동화 생성및 보간 블록; 상기 동화 생성 및 보간 블록에 의해 보간된 상기 동화와 상기 배경 저장 메모리 블록에 저장된 상기 배경 화면을 합성하여 전체 영상 화면을 출력하는 영상 합성 블록; 외부 조작신호 입력 수단을 통해 상기 사용자로부터 입력되는 조작신호에 의거하여 상기 그룹핑 블록 및 상기 모델링 블록, 상기 동화 생성 및 보간 블록의 동작을 제어하기 위한 각종 제어신호를 발생하는 제어 블록을 포함하는 디지털 동화 생성 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a digital moving picture generation apparatus, which is configured to divide a background image and an object from an original image using an image segmentation technique. Object separation block; A background storage memory block for storing the background screen separated by the background / object separation block; A grouping block for grouping related portions on the basis of a change in color / contrast and movement of the object separated from the background / object separation block; A modeling block for mathematically modeling the movement of the object when the recognition and grouping process of the object is completed; A moving picture generation and interpolation block for generating and inserting a moving picture to be inserted between the original pictures; An image synthesizing block for synthesizing the moving image interpolated by the moving image generation and interpolation block and the background screen stored in the background storage memory block and outputting an entire image screen; A digital moving picture including a control block for generating various control signals for controlling operations of the grouping block, the modeling block, the moving picture generation, and the interpolation block based on an operation signal input from the user through an external operation signal input means. Provides a generating device.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 디지털 동화 생성 방법에 있어서, 다양한 형태로 입력되는 입력 영상을 영상분할(Segmentation) 기법을 사용하여 원화로부터 배경 화면과 객체를 분리하고, 상기 분리된 배경 화면을 메모리 수단에 저장하는 제 1 단계; 상기 분리된 객체에 대해 색/명암의 변화나 움직임에 의거하여 상호 관련된 부분을 그룹핑하는 제 2 단계; 상기 객체에 대한 그룹핑이 완료되면, 상기 객체의 움직임을 수학적으로 모델링하는 제 3 단계; 상기 객체의 모델링 결과에 따라 시간에 따른 동화를 생성하고, 상기 생성된 동화를 삽입하는 제 4 단계; 상기 보간된 동화와 상기 메모리 수단에 저장된 상기 배경 화면을 합성하여 전체 영상 화면을 출력하는 제 5 단계를 포함하는 디지털 동화 생성 방법을 제공한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a digital moving picture, wherein an input image inputted in various forms is separated from an original image using an image segmentation technique. A first step of storing the separated background screen in a memory means; A second step of grouping related parts with respect to the separated object based on a change or movement of color / contrast; A third step of mathematically modeling the movement of the object when grouping of the object is completed; Generating a moving picture according to time according to a modeling result of the object and inserting the generated moving picture; And a fifth step of synthesizing the interpolated moving picture and the background screen stored in the memory means and outputting the entire video screen.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 동화 생성 장치에 대한 구성을 도시한 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of a digital moving picture generating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 동화 생성을 위해 원화로부터 객체와 배경 화면이 분리되는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면,2 is a view illustrating a process in which an object and a background screen are separated from an original for generating a moving picture according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 동화 생성을 위해 객체의 그룹핑 과정을 설명하기 위해 도시한 도면,3 is a view illustrating a grouping process of objects for generating a moving picture according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 동화 생성을 위해 또 다른 객체의 그룹핑 과정을 설명하기 위해 도시한 도면,4 is a view illustrating a grouping process of another object for generating a moving picture according to the present invention;

도 5a 내지 5d는 본 발명에 따른 동화 생성 과정중 객체의 선형 움직임 형태를 설명하기 위해 도시한 도면,5a to 5d are diagrams for explaining a linear motion form of an object during a moving picture generation process according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 동화 생성 과정중 비선형 움직임을 갖는 객체의 모델링 과정을 설명하기 위해 도시한 도면,6 is a view illustrating a modeling process of an object having a nonlinear motion during a moving picture generation process according to the present invention;

도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 동화 생성 과정중 생성된 동화를 보간하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면,7A and 7B are diagrams for explaining a process of interpolating a video generated during the video creation according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 동화 생성 과정중 데이터베이스에 의거하여 움직임을추정하는 과정에 대해 설명하기 위한 도면.8 is a diagram for explaining a process of estimating a motion based on a database during a moving picture generation process according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

110 : 배경/객체 분리 블록 120 : 배경 저장 메모리 블록110: background / object separation block 120: background storage memory block

130 : 그룹핑 블록 140 : 모델링 블록130: grouping block 140: modeling block

150 : 동화 생성 및 보간 블록 160 : 영상 합성 블록150: animation generation and interpolation block 160: video synthesis block

170 : 제어 블록 180 : 데이터베이스 블록170: control block 180: database block

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는, 영상 인식 및 처리 기술을 이용하여 컴퓨터 애니메이션 제작 과정의 시간과 경비를 획기적으로 절감하기 위한 것으로, 원화 사이에서 각 객체의 색/명암의 변화나 움직임을 조사하여 제작자의 요구에 맞는 동화를 자동으로 생성할 수 있도록 하는 것이다.First, the core technical gist of the present invention is to significantly reduce the time and expense of the computer animation production process by using image recognition and processing technology, and investigates the change or movement of color / contrast of each object between originals. It is to automatically generate fairy tales that meet the needs of the creators.

일반적으로, 애니메이션을 제작하는데 있어서 원화와 원화 사이에는 많은 연관성이 존재하는데, 이러한 원화에는 어떠한 물체가 다음 장면에서 다른 위치로 이동하였을 때 이 물체의 이동 경로를 예측하면 원화 사이에서 자동으로 동화를 생성할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에서는, 우선 입력되는 원화에서 각 객체들 간의 관계를 구축하고, 이를 기반으로 색/명암 변화나 움직임의 특성을 이용하여 객체를 각기 다른 그룹으로 분류한다. 그리고 이렇게 분석된 객체의 색/명암의 복잡한 변화 및 움직임을 어파인(affine) 변환 등으로 표현하고, 직선 또는 스플라인(spline)을 이용하여 움직임의 궤적을 기술한 후, 이를 이용하여 원화 사이에 필요한 갯수의 동화 화면을 자동으로 생성하여 삽입한다.In general, there are many associations between originals and originals in making animations, and when an object moves to another position in the next scene, the moving path is automatically generated when the object is predicted. You can do it. Therefore, in the present invention, first, the relationship between the objects is established in the input original picture, and based on this, the objects are classified into different groups by using the color / contrast change or the characteristics of the movement. The complex changes and movements of the color / contrast of the analyzed object are expressed by affine transformation, and the trajectory of the movement is described using a straight line or a spline, and then used to express the trajectory between the originals. Automatically create and insert a number of moving pictures.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동화 생성 장치의 구성을 도시한 블록도로서, 배경/객체 분리 블록(110), 배경 저장 메모리 블록(120), 그룹핑 블록(130), 모델링 블록(140), 동화 생성 및 보간 블록(150), 영상합성 블록(160), 제어 블록(170), 데이터베이스 블록(180)을 포함한다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a moving picture generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. The background / object separation block 110, the background storage memory block 120, the grouping block 130, and the modeling block 140 are illustrated in FIG. ), A moving picture generation and interpolation block 150, an image synthesis block 160, a control block 170, and a database block 180.

도 1을 참조하면, 배경/객체 분리 블록(110)은 JPEG(Joint PhotographicExperts Group), GIF(Graphic Interchange Format) 등과 같은 다양한 형태로 입력되는 영상을 해석하여 원화로부터 원하는 객체를 분리하는 기능을 수행하게 된다. 그리고, 배경 저장 메모리 블록(120)은 이 배경/객체 분리 블록(110)으로부터 분리된 원화의 배경을 저장하기 위한 수단이 된다.Referring to FIG. 1, the background / object separation block 110 analyzes an input image in various forms such as a Joint Photographic Experts Group (JPEG) and a Graphic Interchange Format (GIF) to perform a function of separating a desired object from an original picture. do. The background storage memory block 120 is a means for storing the background of the original picture separated from the background / object separation block 110.

한편, 그룹핑 블록(130)은 상술한 배경/객체 분리 블록(110)으로부터 분리된 객체에 대한 색/명암의 변화나 움직임에 의거하여 관련된 부분을 자동 또는 사용자(제작자)가 지정한 부분을 그룹핑한다.On the other hand, the grouping block 130 groups the relevant parts automatically or by a user (manufacturer) specified based on the change or movement of the color / contrast for the object separated from the above-described background / object separation block 110.

그리고, 모델링 블록(140)은 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 객체의 인식 및 그룹핑 과정이 완료되면, 객체의 움직임에 대해 수학적으로 모델링을 수행하게 되는데, 이때 객체의 움직임을 직선 또는 곡선의 형태로 분류하여 각각의 모델링을 수행한다.When the recognition and grouping process of the object is completed through the above-described process, the modeling block 140 mathematically models the movement of the object, and classifies the movement of the object in the form of a straight line or a curve. Each modeling.

동화 생성 및 보간 블록(150)은 원화 사이에 삽입할 동화를 생성하여 객체의 움직임에 따라 생성된 동화의 삽입 시간을 균일 또는 불균일하게 조절하여 삽입하기 위한 블록이다. 즉, 객체의 움직임에 따라 생성된 동화의 보간 시간 간격을 조절하는 기능을 수행한다.The moving picture generation and interpolation block 150 is a block for generating a moving picture to be inserted between the original pictures and controlling the insertion time of the generated moving picture uniformly or non-uniformly according to the movement of the object. That is, the interpolation time interval of the generated moving picture is adjusted according to the movement of the object.

영상 합성 블록(160)은 상술한 동화 생성 및 보간 블록(150)에서 균일 또는 불균일한 시간 간격으로 보간된 동화와 배경 저장 메모리 블록(120)에 저장된 배경 화면을 합성하여 전체 영상 화면을 출력하는 기능을 수행하게 된다.The image synthesizing block 160 synthesizes the moving images interpolated at uniform or non-uniform time intervals in the moving image generation and interpolation block 150 and the background images stored in the background storage memory block 120 to output the entire image screen. Will be performed.

한편, 제어 블록(170)은 본 발명에 따라 사용자(또는 제작자)가 도시 생략된 외부 조작신호 입력 수단을 통해 소망하는 조작신호를 입력할 때, 그로 인해 발생된 조작신호에 응답하여 각종 제어신호를 발생하게 되는데, 예를 들면 상술한 그룹핑 블록(130)에 그룹핑 제어신호를 발생하여 사용자가 지정한 객체의 특정 부분에 대한 그룹핑을 하도록 하며, 모델링 블록(150)에 모델링 제어신호를 발생하여 객체의 움직임의 궤적을 직선 또는 곡선의 형태로 분류하여 각각의 모델링을 수행하도록 한다. 또한, 제어 블록(170)은 사용자가 입력한 입력 값에 상응하는 제어신호를 발생하여 동화 생성 및 보간 블록(150)의 동화 보간 시간 간격을 조절하게 된다.On the other hand, the control block 170 according to the present invention when the user (or the manufacturer) inputs the desired operation signal through the external operation signal input means (not shown), the various control signals in response to the operation signal generated thereby For example, a grouping control signal is generated in the above-described grouping block 130 to perform grouping on a specific part of an object designated by a user, and a modeling control signal is generated in the modeling block 150 to move the object. The trajectories of are classified into straight or curved lines to perform their respective modeling. In addition, the control block 170 generates a control signal corresponding to an input value input by the user to adjust the moving picture interpolation time interval of the moving picture generation and interpolation block 150.

데이터베이스 블록(180)은 본 발명에 따라 이전 원화에 존재하지 않는 객체가 다음 원화에서 새롭게 추가되거나 없어지는 경우에, 이 객체에 대한 움직임을 추정하기 위해서 구비되는 수단이다. 상세히 설명하면, 만일 원화 사이에서 이전 원화에 없던 새로운 객체가 추가되었을 경우에 사용자는 추가된 객체에 대해 각각의 상황에 맞는 움직임을 지정하게 되는데, 이러한 움직임을 미리 데이터베이스화하여 데이터베이스 블록(180)에 기저장하게 되면 새로 추가된 객체의 움직임을 보다 더 효율적으로 추정할 수 있게 된다.The database block 180 is a means provided for estimating the movement of the object when an object that does not exist in the previous original is newly added or removed in the next original according to the present invention. In detail, if a new object is added between the originals that is not present in the previous original, the user may specify movements for each situation for the added object. If you save the data, you can estimate the motion of the newly added object more efficiently.

도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 동화 생성 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a digital moving picture generation method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

먼저, 원화의 영상이 다양한 형태의 데이터로 입력되면, 배경/객체 분리 블록(110)은 입력된 영상을 해석하여 영상분할(Segmentation) 기법을 적용하여 도 2에 도시된 바와 같이 배경으로부터 객체를 분리한다. 즉, 원화로부터 정지 화면의 배경 화면과 계속해서 이동하는 객체에 대한 영상을 각각 분리한다.First, when an image of an original is input as various types of data, the background / object separation block 110 analyzes the input image and applies an image segmentation technique to separate an object from the background as shown in FIG. 2. do. That is, the background image of the still image and the image of the continuously moving object are separated from the original picture, respectively.

그리고, 그로 인해 원화로부터 분리된 배경 화면은 배경 저장 메모리블록(120)에 저장되고, 객체에 대한 영상은 그룹핑 블록(130)으로 제공되는데, 그룹핑 블록(130)은 배경으로부터 분리된 객체에 대해 색/명암의 변화나 움직임에 의거하여 관련된 부분을 그룹핑하게 된다. 도 3을 예로 하여 설명하면, 도 3에 도시된 자전거(객체)의 진행 방향은 앞쪽이지만, 바퀴의 움직임은 회전 방향이다. 따라서 배경으로부터 객체(자전거)를 분리한 후, 그 움직임에 따라 각각 그룹핑한다.Then, the background screen separated from the original picture is stored in the background storage memory block 120, and the image of the object is provided to the grouping block 130, and the grouping block 130 is used to color the object separated from the background. Group related parts based on change or movement of contrast. Referring to FIG. 3 as an example, the traveling direction of the bicycle (object) shown in FIG. 3 is forward, but the movement of the wheel is the rotation direction. Therefore, after separating the object (bicycle) from the background, each grouping according to the movement.

한편, 이러한 그룹핑 과정은 상술한 바와 같이 자동으로 수행하거나 사용자(또는 제작자)가 원하는 곳을 그룹으로 지정하여 그에 따라 그룹핑을 수행할 수도 있다.On the other hand, such a grouping process may be automatically performed as described above, or the user (or producer) may designate a group as a group and perform grouping accordingly.

다른 한편, 이와는 달리 배경으로부터 분리된 객체가 더 복잡한 이동 또는 변화를 하는 경우, 예를 들어 분리된 객체가 회전 운동과 관절 운동을 동시에 수행하게 되는 경우에는 그에 따라 객체를 보다 더 세밀하게 그룹핑하게 된다.On the other hand, when an object separated from the background makes a more complex movement or change, for example, when the separated object performs rotational motion and joint motion at the same time, the object is grouped more finely accordingly. .

도 4는 이를 설명하기 위해 예시적으로 도시한 도면으로서, 객체가 사람인 경우를 예로 하여 설명하면 다음과 같다.FIG. 4 is a diagram exemplarily illustrating this. When the object is a person, the following description will be given.

동도면에 도시된 바와 같이 입력된 영상으로부터 분리된 객체가 사람인 경우에는 팔, 다리, 허리, 목 등의 관절이나 움직임의 방향에 따라 사용자가 그룹핑할 부분을 지정하여 각각 별도로 그룹핑을 수행하게 되며, 이러한 경우의 그룹핑 과정은 사람뿐만 아니라 동물 등 각 객체에 따라 적응적으로 적용할 수 있게 된다.As shown in the drawing, when the object separated from the input image is a human, the user performs grouping separately by designating parts to be grouped according to the direction of joints or movements such as arms, legs, waist, and neck. In this case, the grouping process can be adaptively applied to each object such as an animal as well as a human.

한편, 이러한 과정을 거쳐 각 객체에 대한 그룹핑이 완료되면, 객체의 움직임을 수학적으로 모델링해야 하는데, 통상적으로 객체의 움직임은 직선이나 곡선 형태의 선형 혹은 비선형 움직임으로 분류할 수 있다.On the other hand, when the grouping for each object is completed through this process, the motion of the object must be mathematically modeled, typically, the motion of the object can be classified as linear or nonlinear motion in the form of a straight line or a curve.

도 5a 내지 도 5d는 이를 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 먼저 도 5a 및 도 5b는 주어진 두 장의 원화를 경계 값으로 보고, 시간에 따라 직선 움직임을 갖는 동화를 예시적으로 도시한 도면이며, 도 5c 및 도 5d는 곡선 움직임을 갖는 동화를 예시적으로 도시한 도면이다.5A to 5D are diagrams for explaining this. First, FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a moving picture having linear movements over time, considering two original pictures as boundary values, and FIG. 5C and 5D exemplarily show a moving picture having a curved movement.

여기서, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이 객체가 곡선 움직임을 가질 경우에 이를 표현하기 위해서는 도 6에 도시된 바와 같은 스플라인(spline) 곡선을 사용하거나의 다항식을 이용하여 모델링한다.Here, in order to express when the object has a curved movement as shown in FIGS. 5C and 5D, a spline curve as shown in FIG. 6 is used or Model using the polynomial of.

이러한 각각의 과정을 거쳐 객체의 움직임 및 표현 방법에 대한 모델링이 완료되면, 동화 생성 및 보간 블록(150)은 객체의 모델링 결과에 따라 시간에 따른 동화를 생성하고, 이 생성된 동화를 삽입하기 위한 보간(Interpolation)을 수행하게 되는데, 이때 동화를 삽입하는 시간은 균일 혹은 불균일한 시간 간격으로 조절하여 보간할 수 있다.When the modeling of the movement and the expression method of the object is completed through each of these processes, the moving picture generation and interpolation block 150 generates a moving picture according to the modeling result of the object and inserts the generated moving picture. Interpolation is performed, and the time for inserting a fairy tale can be interpolated by adjusting at uniform or non-uniform time intervals.

즉, 두 장의 원화를 양쪽 경계값이라 보고, 시간에 따라 균일하게 움직인다면 도 7a에 도시된 바와 같이 균일하게 동일한 매 시간마다 동화를 삽입하게 되고, 만일 이와는 달리, 객체가 가속도를 가지고 움직이다가 서서히 속도가 약해지는 경우에는 불균일한 시간 간격을 가지므로, 도 7b에 도시된 바와 같이 사용자가 동화 상비 시간 간격을 임의로 입력하여 그에 따라 불균일하게 동화를 삽입한다.In other words, if two originals are regarded as both boundary values and they move uniformly with time, as shown in FIG. 7A, a fairy tale is inserted every equal time, and if the object moves with acceleration, When the speed gradually decreases, there is a non-uniform time interval, and as shown in FIG. 7B, the user arbitrarily inputs a moving time standing time interval and inserts a non-uniformity accordingly.

한편, 원화 사이에 없던 객체가 새로 추가된 경우에는 상술한 움직임 추정 기법을 그대로 적용할 수 적용할 수 없게 되는데, 이러한 경우에는 사용자가 각 경우에 맞게 객체의 움직임을 지정한다.On the other hand, when an object that is not added between the original pictures is newly added, the above-described motion estimation technique cannot be applied as it is. In this case, the user designates the motion of the object according to each case.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 손가락(객체)이 하나에서 두 개로 늘어났을 경우, 사용자가 새로 생긴 손가락을 지정하고 그 움직임 방향을 위쪽이라고 정의한다면, 이에 대응하여 움직이게 할 수 있다. 이때 다른 손가락의 위치는 그대로 나두거나, 혹은 이러한 경우에 대한 처리 과정을 미리 데이터베이스화하여 이 데이터베이스에 정의된 처리 과정에 의해 다른 손가락을 움직이게 할 수도 있다.For example, as illustrated in FIG. 8, when a finger (object) is stretched from one to two, if a user designates a new finger and defines the direction of movement as upward, the user may move correspondingly. At this time, the position of the other finger may be left as it is, or the processing for this case may be databased in advance so that the other finger may be moved by the processing defined in this database.

즉, 데이터베이스 블록(180)에는 다양한 객체에 대한 움직임 정보가 데이터베이스화하여 기저장되며, 사용자는 데이터베이스 블록(180)에 저장된 다양한 객체의 움직임 정보를 이용하여 보다 더 용이하게 객체의 움직임을 추정할 수 있게 되며, 이러한 데이터 베이스 블록(180)은 상술한 바와 같이 새로 추가된 객체의 움직임을 추정하는데 용이하게 사용할 수 있게 된다.That is, the database block 180 may store the motion information of various objects in a database, and the user may easily estimate the motion of the object using the motion information of the various objects stored in the database block 180. As described above, the database block 180 can be easily used to estimate the movement of the newly added object.

다른 한편, 상술한 바와 같은 각각의 과정을 거쳐 동화가 생성되면, 원화와 같은 색과 명암을 그대로 동화에 색칠하는 것도 중요한 과정이 된다. 이러한 명암 및 채색 과정은 상술한 그룹핑 정보, 즉 상술한 그룹핑 블록(130)에 의해 그룹핑된 그룹핑 정보를 이용하여 수행할 수 있게 된다.On the other hand, if a fairy tale is generated through each process as described above, coloring the fairy tale with the same color and contrast as the original picture is also an important process. This contrast and coloring process can be performed using the above-described grouping information, that is, the grouping information grouped by the above-described grouping block 130.

이에 대해 상세히 설명하면, 그룹핑 블록(130)은 상술한 그룹핑 과정에서 각 그룹핑 영역에 있는 색이나 명암 정보를 저장하게 되고, 객체가 어파인(affine) 변환 등으로 입력 모델에서 변형되거나 이동할 때 원래의 그룹핑에 대한 정보를 유지하고 있으므로 이를 계속 추적할 수 있게 된다.In detail, the grouping block 130 stores color or contrast information in each grouping area in the above-described grouping process, and when the object is transformed or moved in the input model by an affine transformation, etc. It keeps track of groupings so you can keep track of them.

따라서, 객체를 계속 추적하여 새롭게 생성된 동화의 객체에 대해 그 영역과 동일한 명암 및 색상을 부여한다. 즉, 입력된 원화에서 그룹핑된 영역에 대한 색/명암 정보를 추출하고, 동화에 대해서 같은 객체를 계속 추적(Tracking)하여 입력 원화와 동일한 색과 명암 정보를 부여한다.Accordingly, the object is continuously tracked to give the newly created moving object the same contrast and color as that area. That is, color / contrast information of the grouped areas is extracted from the input original image, and the same object and color information as the input original image are given by continuously tracking the same object for the moving picture.

이러한 과정을 거쳐 객체의 움직임에 따른 완성된 동화가 생성되면, 이는 영상합성 블록(160)을 통해 배경화면과 합성되어 완전한 영상(애니메이션)으로 출력된다.Through this process, when the completed moving picture is generated according to the movement of the object, it is synthesized with the background screen through the image synthesis block 160 and output as a complete image (animation).

결과적으로, 본 발명에 따른 동화 생성 방법을 이용하여 실 시간적으로 생성된 동화를 인터렉티브(Interactive)하게 직접 확인하면서 전반적인 애니메이션 제작 작업을 수행할 수 있게 된다.As a result, it is possible to interactively directly check the generated fairy tale in real time using the method of generating a fairy tale according to the present invention, and to perform the overall animation production work.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 많은 비용과 인력이 소요되는 디지털 동화 발생 과정을 단시간 내에 보다 더 효율적으로 생성할 수 있게 됨으로써 컴퓨터를 이용한 애니메이션 제작 과정에서 소요되는 시간 및 경비를 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 원화 사이에 삽입되는 동화의 수를 제작자가 적응적으로 조절할 수 있으며, 각 동화의 채색 과정 또한 자동으로 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to more efficiently generate a digital animation generation process that requires a lot of cost and manpower in a short time, thereby dramatically reducing the time and cost required in the process of animation production using a computer. It has an effect. In addition, the number of animations inserted between the original paintings can be adaptively adjusted by the producer, and the coloring process of each animation can be automatically performed.

Claims (12)

디지털 동화 자동 발생 장치에 있어서,In the digital animation automatic generator, 다양한 형태로 입력되는 영상을 영상분할(Segmentation) 기법을 사용하여 원화로부터 배경 화면과 객체를 분리하는 배경/객체 분리 블록;A background / object separation block that separates a background image and an object from an original image by using image segmentation techniques for inputting images in various forms; 상기 배경/객체 분리 블록에 의해 분리된 상기 배경 화면을 저장하기 위한 배경 저장 메모리 블록;A background storage memory block for storing the background screen separated by the background / object separation block; 상기 배경/객체 분리 블록으로부터 분리된 상기 객체에 대한 색/명암의 변화와 움직임에 의거하여 각기 관련된 부분을 그룹핑하는 그룹핑 블록;A grouping block for grouping related portions on the basis of a change in color / contrast and movement of the object separated from the background / object separation block; 상기 객체의 인식 및 그룹핑 과정이 완료되면, 상기 객체의 움직임에 대해 수학적으로 모델링하는 모델링 블록;A modeling block that mathematically models the movement of the object when the recognition and grouping process of the object is completed; 상기 원화 사이에 삽입할 동화를 생성하여 삽입하기 위한 동화 생성 및 보간 블록;A moving picture generation and interpolation block for generating and inserting a moving picture to be inserted between the original pictures; 상기 동화 생성 및 보간 블록에 의해 보간된 상기 동화와 상기 배경 저장 메모리 블록에 저장된 상기 배경 화면을 합성하여 전체 영상 화면을 출력하는 영상 합성 블록;An image synthesizing block for synthesizing the moving image interpolated by the moving image generation and interpolation block and the background screen stored in the background storage memory block and outputting an entire image screen; 외부 조작신호 입력 수단을 통해 상기 사용자로부터 입력되는 조작신호에 의거하여 상기 그룹핑 블록 및 상기 모델링 블록, 상기 동화 생성 및 보간 블록의 동작을 제어하기 위한 각종 제어신호를 발생하는 제어 블록을 포함하는 디지털 동화 생성 장치.A digital moving picture including a control block for generating various control signals for controlling operations of the grouping block, the modeling block, the moving picture generation, and the interpolation block based on an operation signal input from the user through an external operation signal input means. Generating device. 제 1 항에 있어서, 상기 동화 생성 장치는,The method of claim 1, wherein the moving picture generating apparatus, 다양한 객체에 대한 움직임을 데이터베이스 형태로 기저장하여 상기 원화 사이에 존재하지 않는 새로운 객체가 추가되더나 없어지는 경우에, 상기 객체에 대한 움직임을 상기 데이터베이스로부터 추출하여 상기 추가된 객체에 대한 움직임을 추정할 수 있도록 하는 데이터베이스 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 장치.When the motion of various objects is pre-stored in the form of a database to add or disappear a new object that does not exist between the original pictures, the motion for the object is extracted from the database to estimate the motion of the added object. A digital moving picture generating apparatus further comprising a database block for enabling. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 그룹핑 블록은, 상기 제어 신호에 의거하여 상기 사용자가 지정한 부분의 색/명암의 변화와 움직임에 따른 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 장치.The digital moving picture generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the grouping block is grouped according to the change and the movement of the color / contrast of the portion designated by the user based on the control signal. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모델링 블록은, 상기 제어 신호에 의거하여 상기 객체의 움직임을 직선 또는 곡선의 형태로 분류하여 각각 모델링하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 장치.The apparatus of claim 1 or 2, wherein the modeling block classifies the movement of the object into a straight line or a curved line based on the control signal, and models each of the modeling blocks. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 동화 생성 및 보간 블록은, 상기 객체의 움직임에 따라 상기 생성된 동화의 삽입 시간을 균일 또는 불균일하게 조절하여 상기 생성된 동화를 삽입하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 장치.The digital image generating system according to claim 1 or 2, wherein the moving image generation and interpolation block inserts the generated moving image by uniformly or non-uniformly adjusting the insertion time of the generated moving image according to the movement of the object. Fairy Tale Generation Device. 제 4 항에 있어서, 상기 모델링 블록은, 상기 객체가 곡선 형태의 움직임을 가질 경우에는 스플라인(spline) 곡선 또는으로 표현되는 다항식을 이용하여 모델링하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 장치.The method of claim 4, wherein the modeling block comprises: a spline curve when the object has a curved motion; Digital moving picture generating apparatus characterized in that the modeling using a polynomial represented by. 디지털 동화 생성 방법에 있어서,In the digital moving picture generation method, 다양한 형태로 입력되는 입력 영상을 영상분할(Segmentation) 기법을 사용하여 원화로부터 배경 화면과 객체를 분리하고, 상기 분리된 배경 화면을 메모리 수단에 저장하는 제 1 단계;A first step of separating a background image and an object from an original image by using an image segmentation technique for input images input in various forms, and storing the separated background image in a memory means; 상기 분리된 객체에 대해 색/명암의 변화나 움직임에 의거하여 상호 관련된 부분을 그룹핑하는 제 2 단계;A second step of grouping related parts with respect to the separated object based on a change or movement of color / contrast; 상기 객체에 대한 그룹핑이 완료되면, 상기 객체의 움직임의 궤적을 수학적으로 모델링하는 제 3 단계;A third step of mathematically modeling a trajectory of movement of the object when grouping of the object is completed; 상기 객체의 모델링 결과에 따라 시간에 따른 동화를 생성하고, 상기 생성된 동화를 삽입하는 제 4 단계;Generating a moving picture according to time according to a modeling result of the object and inserting the generated moving picture; 상기 보간된 동화와 상기 메모리 수단에 저장된 상기 배경 화면을 합성하여 전체 영상 화면을 출력하는 제 5 단계를 포함하는 디지털 동화 생성 방법.And a fifth step of synthesizing the interpolated moving picture and the background screen stored in the memory means and outputting an entire video screen. 제 7 항에 있어서, 상기 동화 생성 방법은,The method of claim 7, wherein the assimilation generating method, 다양한 객체에 대한 움직임을 데이터베이스 형태로 기저장하여 상기 원화 사이에 존재하지 않는 새로운 객체가 추가된 경우에, 상기 추가된 객체에 대한 움직임을 상기 데이터베이스로부터 추출하여 상기 추가된 객체에 대한 움직임을 추정할 수 있도록 하는 과정을 더 포함하는 디지털 동화 생성 방법.In the case where a new object that does not exist between the original pictures is added by storing the motion of various objects in the form of a database, the motion of the added object may be extracted from the database to estimate the motion of the added object. Digital moving picture generation method further comprising the step of enabling. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 단계는, 외부 조작 수단을 통해 사용자가 지정한 상기 객체의 특정 부분에 대한 색/명암의 변화와 움직임에 따른 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 방법.The method of claim 7 or 8, wherein the second step comprises grouping according to a change and movement of color / contrast of a specific part of the object designated by a user through an external manipulation means. . 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 3 단계는, 외부 조작 수단을 통해 사용자가 입력한 제어 신호에 의거하여 상기 객체의 움직임을 직선 또는 곡선의 형태로 분류하여 각각 모델링하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 방법.The method of claim 7 or 8, wherein the third step is based on a control signal input by the user through an external operation means to classify the movement of the object in the form of a straight line or a curve, respectively, characterized in that modeling How to create a digital fairy tale. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 4 단계는, 상기 객체의 움직임에 따라 상기 생성된 동화의 삽입 시간을 균일 또는 불균일하게 조절하여 상기 생성된 동화를 삽입하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 방법.The digital moving picture generation method according to claim 7 or 8, wherein the fourth step inserts the generated moving picture by uniformly or non-uniformly adjusting the insertion time of the generated moving picture according to the movement of the object. Way. 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 단계는, 상기 객체가 곡선 형태의 움직임을 가질 경우에는 스플라인(spline) 곡선 또는으로 표현되는 다항식을 이용하여 모델링하는 것을 특징으로 하는 디지털 동화 생성 방법.The method of claim 10, wherein the third step comprises: a spline curve when the object has a curved motion; Digital moving picture generation method characterized in that the modeling using a polynomial represented by.
KR1020000006815A 2000-02-14 2000-02-14 Method and apparatus for generating digital moving pictures KR100322618B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000006815A KR100322618B1 (en) 2000-02-14 2000-02-14 Method and apparatus for generating digital moving pictures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000006815A KR100322618B1 (en) 2000-02-14 2000-02-14 Method and apparatus for generating digital moving pictures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010081411A KR20010081411A (en) 2001-08-29
KR100322618B1 true KR100322618B1 (en) 2002-03-18

Family

ID=19646206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000006815A KR100322618B1 (en) 2000-02-14 2000-02-14 Method and apparatus for generating digital moving pictures

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100322618B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040003147A (en) * 2002-06-29 2004-01-13 주식회사 보람씨앤씨 Stationary a portrait at assimilating with data format the method
KR100813936B1 (en) * 2006-04-14 2008-03-14 텔미정보통신 주식회사 Method for extracting subject and image synthesizing in moving picture
KR100855976B1 (en) * 2007-02-02 2008-09-02 삼성전자주식회사 Frame interpolate device for estimating motion by separating static object and moving object and frame interpolate method using the device
CN112019769A (en) * 2020-07-29 2020-12-01 上海推乐信息技术服务有限公司 Dynamic picture creating method and system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010081411A (en) 2001-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6147692A (en) Method and apparatus for controlling transformation of two and three-dimensional images
Wolberg Recent advances in image morphing
DeCarlo et al. Topological evolution of surfaces
US7292250B2 (en) Character deformation pipeline for computer-generated animation
US6208360B1 (en) Method and apparatus for graffiti animation
Sturman Interactive key frame animation of 3-D articulated models
JP6888098B2 (en) Adding motion effects to digital still images
KR20100088347A (en) Method for retargeting expression
US6201542B1 (en) Three-dimensional polygon display apparatus using progressive polygon data
KR100322618B1 (en) Method and apparatus for generating digital moving pictures
US8237719B1 (en) Pose-structured animation interface
US8462163B2 (en) Computer system and motion control method
Di Fiore et al. A multi-level sketching tool for pencil-and-paper animation
Akeo et al. Computer Graphics System for Reproducing Three‐Dimensional Shape from Idea Sketch
US10134199B2 (en) Rigging for non-rigid structures
CN115578298A (en) Depth portrait video synthesis method based on content perception
Yang et al. An interactive facial expression generation system
CN116583881A (en) Data stream, apparatus and method for volumetric video data
JP6180587B1 (en) Method and program for associating two images
JP6482620B1 (en) Method and program for generating an image obtained by interpolating a plurality of images
Tsang et al. Animated surface pasting
Bibliowicz An automated rigging system for facial animation
JP6180583B1 (en) Method and program for associating respective closed regions of at least two images including a plurality of closed regions
Orvalho et al. Character animation: past, present and future
KR100500896B1 (en) Method for automatically generating intelligent digital actor or extras based on digital continuity

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121211

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131211

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141218

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee